ROS2新书推荐-从ROS2入门下一代机器人操作系统编程

书籍介绍：

• https://www.youtalk.jp/get-started-ros2/
• https://github.com/youtalk/get-started-ros2

ROS2ではじめよう 次世代ロボットプログラミング

封面

作者

近藤 丰

近藤 豊 (こんどう ゆたか、 @youtalk )

株式会社Preferred Networks エンジニア。ROS Japan Users Group を主宰。奈良先端科学技術大学院大学 情報科学研究科 博士後期課程 修了 博士 (工学)。

概述

下一代机器人操作系统ROS2是用于机器人应用程序开发的中间件。ROS2与ROS1不直接兼容，因为基于ROS1的经验已经在很大程度上重新实现了ROS2。就安全性而言，ROS1不适合商用机器人开发，因为通信内容未加密并且没有身份验证功能。从安全性、可维护性、许可和商业支持等多个角度对ROS2进行了重构完善，并且从开发开始就对其进行了重新设计，目的是将ROS2集成到产品中。

本书是ROS2的简介和入门，它将成为未来机器人应用程序开发的事实上的标准。它涵盖了从基本操作到连接方法以利用ROS1资源和程序包开发方法的所有内容。本书中的示例代码是C++，但它也使用其他编程语言实现客户端库（如Python）。ROS1仅在Ubuntu上可用（改，ROS1Melodic适用于Linux、Windows和MacOS），但是ROS2将在Windows和macOS上可用，并且预计用户数量会增加。还说明了主要OS开发环境的设置。这本书不仅对那些想开始机器人开发的人有用，而且对ROS1用户也很有用。

本书的纲要

引言

这是ROS的概述。

• 什么是ROS
• 为什么使用ROS2
• 为什么写这本书
• 本书的结构
• 本书的读者
• 必备知识
• 在线资源

第1章 ROS1之旅

对于不了解或使用过ROS1的人，本节将介绍ROS1所具有的功能。如果使用过ROS1，则可以跳过它。

• 1-1 ROS的历史
• 1-2 ROS1开发环境设置
• 1-3 世界您好！
• 1-4 传感器
• 1-5 Gazebo模拟
• 1-6 导航Navigation
• 1-7 操作MoveIt!
• 1-8 没有ROS1的世界

第2章 ROS2开发环境设置

设置ROS2开发环境。将继续使用Ubuntu 18.04，这是ROS最容易设置的操作系统，但是ROS2与Windows 10和macOS兼容。请参阅附录以在其他操作系统上进行安装。

• 2-1 安装Ubuntu 18.04
• 2-2 禁用ROS1设置
• 2-3 安装ROS2
• 2-4 示例代码设置

第三章 ROS2的基本功能

首先，比较ROS1和ROS2以了解为什么需要ROS2。之后，将介绍ROS2的改进的消息通信功能。它还介绍了支持消息通信的DDS（数据分发服务）技术，ROS2命令行界面和构建工具。

• 3-1 ROS1和ROS2的区别
• 3-2 内部架构与ROS1的比较
• 3-3 数据分发服务（DDS）
• 3-4 ROS2前端工具ros2
• 3-5 ROS1/2发行版编译工具colcon
• 3-6 主题
• 3-7 服务
• 3-8 参数

第4章 ROS2应用功能

在ROS2中引入新功能和改进功能。如果能够理解和使用这些概念，那么可以说已经掌握了ROS2吗？

• 4-1 启动系统launch
• 4-2 行动action
• 4-3 生命周期
• 4-4 服务质量（QoS）
• 4-5 DDS供应商实施更改
• 4-6 安全
• 4-7 与ROS1节点的互连
• 4-8 实时控制

第5章 ROS2的工具/软件包

尽管ROS2已经使用了两年多，但并非所有ROS1软件包都已迁移到ROS2。这里介绍了当前正在迁移的软件包中最重要的软件包。

• 5-1 ROS2的进展
• 5-2 rosbag2主题记录/播放工具
• 5-3 rviz2可视化工具
• 5-4 RealSense驱动程序ros2_intel_realsense
• 5-5 导航包navigation2
• 5-6 运动计划软件包moveit2
• 5-7 Gazebo模拟协作

第6章 将Roomba的ROS1驱动程序迁移到ROS2

经验丰富的ROS1软件包开发人员在学习了ROS2的基本功能，应用功能和现有软件包之后，将希望使其ROS1软件包与ROS2兼容。在本章中，将通过迁移工作学习实用的ROS2编程，以使iRobot的Roomba ROS1驱动程序与ROS2兼容。

• 6-1 Roomba和ROS的历史
• 6-2 获取串行通讯电缆
• 6-3 Roomba /创建ROS1驱动程序create_autonomy
• 6-4 my_ROS2_create_autonomy
• 6-5 更新package.xml
• 6-6 更新消息，服务和操作定义
• 6-7 更改编译系统
• 6-8 更新源代码
• 6-9 小结

第7章 Python客户端库rclpy

本书使用C++ 14作为源代码示例的编程语言。维护最广泛的官方ROS2客户端库是客户端库的C ++版本〜rclcpp〜。在本章中，除了其他编程语言之外，本章还介绍了脚本语言Python3客户端库〜rclpy〜，并说明其编程方法。

• 7-1 ROS2客户端库
• 7-2 软件包配置
• 7-3 主题示例
• 7-4 服务示例
• 7-5 行动示例

结论

最后，总结一下对本书的热爱。致谢读完本书的读者以及帮助编写本书的朋友伙伴。

• ROS2技术指导委员会
• 问卷调查
• 出版
• 致谢

附录

本节介绍了Ubuntu 18.04以外的OS的安装过程，以及本文未涵盖的示例代码的许可条款。此外，将为高级用户介绍ROS2编程技术，其内容将比第3章和第4章介绍的内容更多。

• A-1面向组件的ROS2节点编程
• Windows 10上的A-2开发环境设置
• 在macOS Mojave上设置A-3开发环境
• A-4示例代码的许可条款

其他更多详细资料参考文前书籍介绍中的两个链接。